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智能工廠幫助組織做出明智的、數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策 ；Aveva 離散精益管理軟件，允許從單個數(shù)字儀表板查看和跟蹤設(shè)施生產(chǎn)力。施耐德電氣的 EcoStruxure 物聯(lián)網(wǎng)平臺，旨在輕松實施和擴(kuò)展，以滿足不同客戶的需求，利用連接的設(shè)備和傳感器，提高生產(chǎn)力，節(jié)約成本。圖片來源 ：施耐德電氣

作者 | Ken Engel

很多公司因為全球新冠疫情的爆發(fā)而陷入了困境。他們既要保護(hù)工人的健康和安全，還要在一個顛覆性的經(jīng)濟(jì)格局中參與競爭，而在“智能工廠”中實施的數(shù)字化升級可以為此提供幫助。在保持員工安全的同時，競爭推動力加速了工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT)、云、人工智能 (AI) 和其它技術(shù)等專業(yè)應(yīng)用的實施。 

過去，這些技術(shù)被認(rèn)為是“錦上添花”， 而現(xiàn)在它們對于智能制造業(yè)務(wù)的連續(xù)性和彈性至關(guān)重要。實施數(shù)字化升級帶來的收益包括能源成本的大幅降低，平均維修時間（MTTR） 的減少，以及消除了 90% 的文書工作等。

工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)在幫助制造商準(zhǔn)備、響應(yīng)和預(yù)測運(yùn)營事件的能力方面，帶來了變革性 的影響，即使在全球疫情期間，供應(yīng)鏈和勞動力中斷的情況下也是如此。這些技術(shù)也是最有彈性的智能制造工廠不可或缺的內(nèi)在要素。

智能工廠幫助企業(yè)做出明智的、數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策，以提高盈利能力、資產(chǎn)管理績效、運(yùn)營和生產(chǎn)效率，同時保持運(yùn)營安全、敏捷和環(huán)境可持續(xù)。智能工廠使用數(shù)字化技術(shù)和連接性， 來創(chuàng)建一個靈活的系統(tǒng)，可以實時或近乎實時地從新工況中學(xué)習(xí)。智能工廠可以自主運(yùn)行整個生產(chǎn)過程。在一個充滿不確定性的時代，這意味著即使在充滿挑戰(zhàn)的情況下，生產(chǎn)也不會中斷。

由于智能工廠高效且有彈性，各種指標(biāo)顯示在后疫情時代它們?nèi)匀粫掷m(xù)受到歡迎。例如，位于美國肯塔基州 Lexington 的施耐德電氣智能工廠，被世界經(jīng)濟(jì)論壇評為了“燈塔工 廠”。作為已建工廠創(chuàng)新的典范，這個有著 60 多年歷史的工廠通過集成基于 IIoT 的解決方案 及增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）、遠(yuǎn)程監(jiān)控和預(yù)測性維護(hù)等 最新數(shù)字化工具，實現(xiàn)了能效和可持續(xù)性的提升和總體成本的節(jié)約，同時也提高了運(yùn)營敏捷性和抗壓性。

隨著工廠的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，制造商可以看到一個功能齊全的智能工廠帶來的好處，以及應(yīng)用新工具優(yōu)化工作環(huán)境后帶來的能效提升。

▎施耐德電氣員工檢查美國肯塔基州 Lexington工廠智能設(shè)施的能源使用情況，以確認(rèn)其運(yùn)行在預(yù)設(shè)參數(shù)范圍內(nèi)并確保過程效率。EcoStruxure Machine Advisor 可以檢測生成預(yù)測性維護(hù)報警的問題。在疫情期間，員工可以在家中監(jiān)控機(jī)器性能并在問題導(dǎo)致故障之前進(jìn)行補(bǔ)救。

以下是適用于最終用戶、機(jī)器制造商和合作伙伴的 4 種最佳實踐和技術(shù)，有助于制造企業(yè)將傳統(tǒng)、老舊的設(shè)施轉(zhuǎn)變?yōu)槲磥淼闹悄芄S。

智能工廠打破了傳統(tǒng)模式，經(jīng)常會帶來操作程序的變化，例如敏捷方法。敏捷可以使公司對客戶的反應(yīng)更加迅速，并在市場上更具競爭力。然而，正如德勤在《通往敏捷企業(yè)的進(jìn)階之路》一文中所指出的，采用敏捷原則是一 個持續(xù)的、循序漸進(jìn)的過程。

敏捷原則打破了傳統(tǒng)軟件的開發(fā)方法，要求采用一種增量、迭代的方法來交付高質(zhì)量的軟件。它需要頻繁交付，以確保從過程中獲益，并高度重視個人、協(xié)作的價值和響應(yīng)變化的能力。

雖然這個過程是連續(xù)的，但開發(fā)周期中的每次迭代都會在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)。因為敏捷依賴于員工的投入，需要經(jīng)理和員工之間相互信任，因此在嘗試敏捷原則之前，應(yīng)該得到管理者的支持。

一種策略是每天舉行現(xiàn)場會議。在施耐德電氣的智能工廠和智能配送中心每天都會舉行這樣的現(xiàn)場會。會議采用短期間隔管理 (SIM) 會議形式，遵循敏捷原則，旨在通過分析績效 數(shù)據(jù)、規(guī)劃工作和協(xié)調(diào)團(tuán)隊來提高生產(chǎn)力。 

由于疫情期間員工無法聚集在工廠車間，因此會議是通過數(shù)字化軟件進(jìn)行，這些軟件在疫情前已部署在現(xiàn)場。這些應(yīng)用連接相關(guān)性能信息并觸發(fā)運(yùn)營工作流，以保持制造的性能水平，同時確保社交距離。

并沒有一個特定的時刻，讓工廠一下子變成“智能工廠”。任何智能工廠的核心都有一個支持物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)和平臺，它允許組織利用所有相互連接的設(shè)備和傳感器。

物聯(lián)網(wǎng)平臺的設(shè)計易于實施和擴(kuò)展，可以滿足不同用戶的需求。一個開放的、支持 IIoT 的架構(gòu)，允許企業(yè)利用連接的設(shè)備和傳感器來提高生產(chǎn)力并節(jié)省開支。

物聯(lián)網(wǎng)平臺上的機(jī)器軟件應(yīng)用，可用于檢測并生成預(yù)測性維護(hù)報警和建議。在疫情期間， 員工可以在家中監(jiān)控機(jī)器性能，并在問題導(dǎo)致故障之前進(jìn)行補(bǔ)救。 

諸如此類的技術(shù)，可以促進(jìn)制造企業(yè)在全球范圍內(nèi)工廠之間更好的協(xié)調(diào)。例如，企業(yè)在新加坡的工程團(tuán)隊，可以與歐洲的合作伙伴合作，在菲律賓智能工廠的生產(chǎn)線上遠(yuǎn)程部署預(yù)測性維護(hù)。

傳統(tǒng)工廠會定期監(jiān)控能源使用情況并進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。能源管理是追溯性的。能源效率改進(jìn)點并不容易發(fā)現(xiàn)，除非通過反復(fù)試驗。在智能工廠中，創(chuàng)新和可持續(xù)性齊頭并進(jìn)：由于采集的數(shù)據(jù)是實時的，因此能源管理也是實時的。 

收集的實時數(shù)據(jù)是透明的，可以自動或手動轉(zhuǎn)換為可操作的見解。透明的數(shù)據(jù)訪問，意味著可以更清楚地了解在從電機(jī)到 HVAC 系統(tǒng)的整個設(shè)施中，哪些地方可以提升能源效率。 

例 如， 自2012年以來， 施 耐德電氣 Lexington 工廠通過對能源使用情況進(jìn)行監(jiān)測和分析以推動節(jié)能，每年的同比節(jié)能率達(dá) 3.4%，累計節(jié)省了 660 萬美元。采用 AVEVA 離散精益管理軟件提高生產(chǎn)運(yùn)營的可見性，使計劃外的設(shè)備停機(jī)時間減少了近 6% ；此外，文書工作也減少了 90%。通過 EcoStruxure  Power 智能配電和 EcoStruxure Building 智能樓宇解決方案進(jìn)行整體優(yōu)化，使能耗減少了 26%，二氧化碳排放量減少了 78%，用水量 減少了 20%。

智能工廠允許操作人員使用增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）工具和預(yù)測性維護(hù)等數(shù)字化工具來提升運(yùn)營和維護(hù)效率，從而提高生產(chǎn)力。 

通過 AR 軟件，工作人員可以掃描二維碼，并在智能手機(jī)或平板電腦上查看實時運(yùn)營數(shù)據(jù)。工作人員可以在問題成為故障、報警或安全問題之前進(jìn)行檢查。 

AR 還可以讓工人在面板上查看電氣問題，并將維修機(jī)器所需的時間減少 20%。借助 AR 工具也可以收集機(jī)器性能信息，讓工人在維護(hù)周期之間，在出現(xiàn)故障時采取主動而不是被動措施。AR 驅(qū)動的過程還有助于訓(xùn)練分析模型，使機(jī)器隨著時間的推移表現(xiàn)得更好。 

隨著對于遠(yuǎn)程工作的持續(xù)需求，制造商必須努力適應(yīng)并用一個面向未來且有彈性的工廠或設(shè)施來武裝自己。盡管早在疫情出現(xiàn)之前，數(shù)字化基礎(chǔ)設(shè)施就已經(jīng)在不斷發(fā)展，但顯然 COVID-19 疫情對這些企業(yè)投資的工具、技術(shù)和過程產(chǎn)生了重大影響，并加速了智能工廠時代的到來。